赤霉素的作用有哪些,如何使用赤霉素?

赤霉素(GA)作为一种重要的植物激素,在调节种子萌发、叶片伸长、茎和根伸长、花和果实发育中起着重要作用,被广泛应用于日常作物管理中。

赤霉素的发现历史

●1934年,日本植物病理学家TeijiroYabuta从恶苗病菌的发酵滤液中分离出无定形的GA后,人们开始研究GA。

●1958年,麦克米伦从菜豆未成熟种子中分离出GA1晶体,GA的化学结构逐渐确定。

随着科学技术的提高,特别是特殊分析方法和精密仪器的使用,发现GA不仅存在于水稻中,还存在于其他高等和低等植物及微生物中。

赤霉素的主要功能

促进茎的伸长和生长

赤霉素对植物最突出的作用是刺激茎的伸长,明显增加植物的高度,特别是对花茎的伸长。赤霉素不改变节间的数量,但具有刺激植物细胞伸长和促进细胞分裂的作用。就像长颈鹿的脖子很长,但它的颈椎数量和我们一样,只有7块,但每块颈椎都特别长。

促进叶子生长

赤霉素不仅能促进茎的伸长,还能促进叶片的生长和扩展,甚至改变叶片的形状。赤霉素负调节叶片结构的复杂性,如提高赤霉素水平使番茄只能长出边缘光滑的单叶;但烟叶打顶期喷施赤霉素对后期顶叶开放影响较大。它能促进顶部烟叶的铺展和平整,减少褶皱,增加顶部烟叶的宽度,促进产量的增加。

提高抵御逆境的能力

赤霉素也参与了植物对许多非生物胁迫的耐受过程。例如,在低温、高盐、干旱、高渗等环境胁迫下,植物可以通过减少赤霉素来减缓生长,以适应外界环境;相反,植物还会通过赤霉素的增加产生逃逸机制,从而摆脱淹水等环境胁迫。

促进发芽和打破休眠

莴苣、烟草、秋海棠的种子发芽需要光照,称为需光种子。这种需要光照的种子如果用赤霉素处理,可以在黑暗中发芽。相反,对于那些在黑暗中发芽的种子,施用赤霉素后,在光照下很容易发芽。例如,用20ppm赤霉素浸泡人参种子15分钟,可提前两天发芽,且发芽率明显提高。

赤霉素对解除休眠有一定的作用,主要机理是赤霉素可以阻碍解除休眠的信号转导——胞间连丝胼胝质的降解,使信号物质运输到顶端分生组织,从而解除休眠。从生物学角度来看,赤霉素处理可以提早激活氧化还原代谢酶、能量代谢等,提早解除休眠。赤霉素打破休眠最明显的例子是打破马铃薯块茎的休眠。

替代植物对光照、低温等的需求。

在10~12小时的短日照下,长日照植物只能停留在营养生长阶段,不能转入生殖生长阶段。在短日照下用赤霉素处理这些长日照植物,将使它们能够正常形成茎、开花和结果。

二年生植物,如白菜、甜菜、萝卜、胡萝卜,在生长的第一年需要经历一个漫长的冬季,接受足够的低温,即春化,然后在第二年形成茎、开花、结果。如果在生长的第一年用赤霉素代替低温春化处理它们,可以代替部分低温,帮助它们开花结果。

赤霉素与其他激素的关系

赤霉素与其他植物激素的相互作用决定了赤霉素对植物生长发育的调控。

植物激素

赤霉素和生长素分别在调节细胞膨胀和组织分化中起重叠作用。生长素不仅能影响赤霉素的合成,还能影响赤霉素的信号转导。

细胞分裂素

赤霉素和细胞分裂素在植物的发育中起相反的作用,两种激素之间存在拮抗作用。细胞分裂素阻碍赤霉素的产生并促进其降解,而赤霉素抑制细胞分裂素的反应。

脱落酸

赤霉素促进种子萌发、植物开花和果实发育,而脱落酸抑制这些生长发育过程,果树中的脱落酸含量会造成坐果期大量生理落果。比如在柑橘生理落果期喷施赤霉素,目的是增加树体中的赤霉素含量,降低脱落酸的比例,达到保果的目的。

乙烯

乙烯是一种与环境胁迫有关的气体激素,在不同的生长发育阶段,乙烯与赤霉素之间既有协同作用,也有拮抗作用。此外,关系的转变也与环境因素密切相关。

赤霉素使用手册

主要剂型

常见的剂型包括乳油、结晶粉剂、可溶性片剂和可溶性颗粒剂。注意赤霉素粉不溶于水。使用时,应先用少量酒精或白酒溶解,再用水稀释至所需浓度。

每种作物的使用方法

莴笋:用浓度为200mgL的赤霉素溶液在30~38℃的高温下浸泡莴笋种子24小时,可成功打破休眠,提早萌发。

马铃薯:用浓度为0.5~2mg/L的赤霉素溶液浸泡马铃薯切片10~15分钟,或用浓度为5~15mg/L的赤霉素溶液浸泡马铃薯全薯30分钟,可解除马铃薯块茎休眠期,提早发芽,推出侧芽,加速幼芽生长,提早匍匐,延长块茎。休眠期短的品种使用较低浓度,休眠期长的品种使用较高浓度。

苹果:早春喷施浓度为2000~4000mg/L的赤霉素溶液,可打破苹果芽的休眠,效果显著。

草莓:可以打破草莓植株的休眠。在温室草莓的易化栽培和半易化栽培中,覆盖温室,保温3天,即出芽30%以上时。每株喷施浓度为5~10mg/L的赤霉素溶液5mL,重点喷施心叶,可使顶生花序提前开花,促进生长,提前成熟。

茄子:低浓度赤霉素溶液可以打破茄子种子的浅休眠,提高种子的发芽势和发芽率。效果最好的是用50~100mg/L的赤霉素溶液在室温下浸种8小时。对于中度休眠的茄子品种,无论发芽试验还是育苗,都必须使用激素来打破种子的休眠,推荐浓度为500mg/L,作用24小时。花期喷施浓度为25 ~ 35 mg/L的赤霉素溶液1次,可防止落花,促进座果,增加产量。

大豆:用浓度为3.5mg/L的赤霉素溶液浸种,能有效地加快春播大豆在10~15℃的初始发芽率,明显加快幼根的生长速度,增加幼根的鲜重和干重。

甘薯:将薯块用浓度为10~15mg/L的赤霉素稀释液浸泡10分钟,然后取出晾干,再进行温床育苗,可打破休眠期,提早发芽,节省用种量,赢得季节。

高粱:用浓度为5~10mg/L的赤霉素溶液浸种,能促进发芽,刺激下胚轴伸长,增加干重,明显使出苗早。

油茶:用20mg/L浓度的赤霉素溶液浸种4小时,可加速发芽。

棉花:用浓度为20mg/L的赤霉素溶液浸种6-8小时,可减少低温等逆境,延缓发芽或引起烂种,促进棉籽发芽。

葡萄:开花前5天至初花期用60mg/L赤霉素浸泡果穗,可明显提高葡萄的座果率。盛花期11~14天,盛花期100 ~ 150毫克/升。

番茄:花期喷施浓度为30~35mg/L的赤霉素溶液1次,可提高座果率,防止空果。

柑橘:在第一次早期生理落果后喷施浓度为50mg/L的赤霉素一次,或在开花后7天、第一次早期生理落果后、第二次生理落果前喷施浓度为50mg/L的赤霉素一次。花果期如遇高温干旱天气,使用赤霉素应与果园适当浇水相结合。喷施时,在赤霉素溶液中加入0.2%尿素、0.2%磷钾源池和0.2%硼砂,可提高保花保果效果。

猕猴桃:2%赤霉素羊毛脂包衣果梗能显著减少猕猴桃的种子数量,诱导无籽果实的形成,降低果实的脱落率。

辣椒:花期喷施浓度为20~40mg/L的赤霉素溶液1次,可促进座果,增加产量。

西瓜、冬瓜、南瓜、黄瓜:花期喷施浓度为20~50mg/L的赤霉素65,438+0次或幼瓜期喷施65,438+0次,可促进幼瓜生长和增产。

油菜:移栽油菜前,用浓度为20mg/L的赤霉素溶液蘸取幼苗根部,促进植株早期生长,提高产量。盛花期叶面喷施25mg/L赤霉素可提高油菜的结实率。

需要注意的事项

①不能与碱性物质混用,但可与酸性、中性肥料、农药混用,与尿素混用增产效果更好。

(2)赤霉素水溶液易分解,不宜长期存放,宜现配现用。喷洒时应迅速喷洒细雾,喷洒后4小时内如遇下雨应再喷洒一遍。

(3)赤霉素的使用只有在肥水供应充足的情况下才能取得良好的效果,不能代替化肥。